هفته گذشته اتفاقات زیادی در آستین، تگزاس افتاد، زیرا متخصصان مرکز داده، فروشندگان فناوری و کارشناسان صنعت برای شرکت در نمایشگاه سالانه Data Center World به مرکز کنوانسیون آستین هجوم آوردند. همراه با طیف گسترده ای از موضوعات IT محور، برنامه نویسی امسال نیز شامل این موضوعات بود ساخت مرکز داده کنفرانسی که بر چالش‌های منحصر به فرد طراحی و ساخت مرکز داده متمرکز بود نشست تحلیلی Omdia، جایی که تحلیلگران برجسته فناوری در مورد موضوعات کلیدی اهمیت صنعت فناوری اطلاعات صحبت کردند.
من این افتخار را داشتم که در 11 مه میزبان میز خبری دانش مرکز داده باشم، و با وجود اینکه برای شرکت در بسیاری از جلسات کنفرانس بسیار لاغر شده بودم، این افتخار را داشتم که با تعدادی از کارشناسان، فروشندگان و تحلیلگران صنعت چت کنم تا آنها را دریافت کنم. وضعیت فعلی و آینده صنعت مرکز داده را در نظر بگیرید. البته، با توجه به ماهیت در حال تحول محاسبات مبتنی بر سرور، این موضوع نسبتاً گسترده ای است. امروزه، اصطلاح «مرکز داده» می‌تواند به‌طور منطقی برای مراکز داده میکرو و لبه‌ای که از یک رک جزئی تا چند رک کامل میزبانی می‌کنند، تا امکاناتی در مقیاس ابری و کلو که میلیون‌ها فوت مربع را در بر می‌گیرند و گیگاوات انرژی مصرف می‌کنند، به کار می‌رود.
علیرغم متغیرهای مقیاس، محیط های مرکز داده در نهایت مسئول تامین انرژی اضافی، خنک کننده، امنیت و اتصال برای زیرساخت های حیاتی IT هستند. در مصاحبه‌های ما با کارشناسان صنعت، سه موضوع اصلی که به‌نظر می‌رسد بدون توجه به مقیاس، در میان جامعه مرکز داده رایج است، ظاهر می‌شوند: چالش‌های رو به رشد قدرت و تراکم گرما، چالش‌های سایت و کارایی ساخت‌وساز، و نگرانی‌های پایداری.
چالش های چگالی توان و گرما
از زمانی که بیش از دو دهه پیش شروع به پوشش مراکز داده کردم، این یک مسئله دائمی بوده است. ساختمان طبقه مرتفع از دهه 1960 تا 1990 غالب بود، زمانی که اجزای مین فریم از نظر فیزیکی بزرگتر بودند اما از نظر مصرف انرژی چگالی کمتری داشتند. یک رک فول در روزهای اولیه معمولاً کمتر از 5 کیلو وات انرژی مصرف می کرد، اما با توجه به علاقه روزافزون به هوش مصنوعی، یک سرور انویدیا DGX H100 که به خوبی برای هوش مصنوعی بهینه شده است، تنها 14 اینچ (8-RU) ارتفاع دارد اما می تواند تا خود 10 کیلو وات
با توجه به قدرت محاسباتی فوق‌العاده‌ای که این دسته از ابررایانه‌ها در یک جعبه ارائه می‌کنند، این در واقع یک معامله منصفانه است. اما فیزیک قانون است و برق ورودی = گرما تقریباً با نسبت 1:1. این امر در محیط محاسباتی متراکم فزاینده صادق است و پیش‌بینی بارهای ۱ کیلووات در هر RU را برای آخرین نسل سیستم‌های با کارایی بالا منطقی می‌سازد، اما همچنین نیاز به گزینه‌های خنک‌کننده جدیدی دارد که می‌توانند بارهای حرارتی بیش از ۴۰ کیلووات را در یک رک مدیریت کنند.
این بسیار فراتر از آن چیزی است که محیط های طبقه مرتفع سنتی می توانند مدیریت کنند. و حتی با وجود هواگیرهای برقی در جلو و پشت قفسه که می‌توانند تا 18 کیلو وات را مدیریت کنند، احتمالاً قفسه‌های با چگالی بالا باید از بقیه زیرساخت‌ها جدا شوند و/یا مجهز به خنک‌کننده کمکی باشند. .
پاسخ در بسیاری از موارد ممکن است خنک‌کننده مبتنی بر آب حلقه بسته باشد – یا غیرمستقیم، به شکل پشت قفسه یا ماژول‌های خنک‌کننده درون خطی، یا مستقیم به تراشه برای آن دسته از فروشندگان سخت‌افزاری که از فناوری همگام‌سازی حرارتی خنک‌کننده با آب استقبال کرده‌اند.
علاوه بر این، به دلیل فشرده‌سازی مداوم زیرساخت سرور، فضای کف می‌تواند برای برخی از اپراتورها مشکل کمتری داشته باشد، بنابراین از تعدادی از اپراتورها شنیده‌ایم که به سادگی قفسه‌ها را کاملا پر نمی‌کنند، یا عملکرد بالایی را ایزوله کرده‌اند. سیستم‌هایی که از یک “جزیره” محصور کننده راهرو گرم در محیط موجود خود استفاده می‌کنند، تقریباً مانند یک مرکز داده در یک مرکز داده.
صرف نظر از اینکه محیط با کف بلند است یا بر پایه دال، احتمالاً نیاز مداوم به توان قفسه و خنک کننده بیش از 20 کیلو وات وجود دارد، با برخی تخمین ها در آینده قابل پیش بینی به بیش از 80 کیلووات می رسد.
چالش های سایت و کارایی ساخت و ساز
در حالی که مطمئناً افزایشی در مراکز داده هدفمند ایجاد شده است، تعداد نسبتاً زیادی از اپراتورها وجود دارند که مجبور هستند در چارچوب محدودیت‌های ساختارهای موجود کار کنند. در مکالمات خود متوجه شدیم که از مدیران شرکت‌ها، مراکز پزشکی و دانشگاه‌ها خواسته می‌شود فناوری مرکز داده را در هر فضایی که در یک محیط قدیمی موجود است – مانند ساختمان‌های بیش از 100 ساله، فضای اداری تغییر کاربری‌داده‌شده، و حتی امکانات پارکینگ، مکان‌یابی کنند. . این چالش‌های مبتنی بر سایت تنها به مشکلات تطبیق زیرساخت‌های فناوری اطلاعات با الزامات مدرن برای برق، سرمایش و ارتباطات می‌افزایند، اما در نهایت نمونه‌ای از چالش‌های گسترش بسیاری از انواع امکانات در یک محیط قهوه‌ای و شهری هستند.
از منظر ساخت و سازهای جدید، روند رو به رشدی به سمت پیش ساخته برای تاسیسات مرکز داده وجود دارد. برای آن دسته از ما که برای مدتی در اطراف بوده‌ایم، ایده پیش ساخته معانی برخی از اولین نمونه‌های ساخت و ساز متوسط و اجزای نامرغوب موجود در اشکال اولیه مسکن پیش ساخته را به ارمغان می‌آورد.
مطمئناً فناوری از آن زمان به بعد تکامل یافته است و پیش ساخته در حال تبدیل شدن به یک گزینه مناسب و مقرون به صرفه برای تأسیسات هدفمند مانند مراکز داده است. با توجه به شباهت‌های وظایف موجود در هر شکلی از مراکز داده در مقیاس بزرگ، کارایی، استانداردسازی و مقرون به صرفه بودن ارائه شده توسط مدولار بودن پیش ساخته پتانسیل کاهش قابل توجه زمان ساخت، کاهش هزینه‌ها و ساده‌سازی مقیاس‌پذیری را نسبت به روش‌های ساخت و ساز سنتی دارد.
در حالی که پیش ساخته هنوز در صنعت مرکز داده نسبتاً جدید است، با افزایش پذیرش و ظهور استانداردهای بیشتر، پتانسیل رقابت در بازار تجاری فناوری اطلاعات را دارد.
پایداری
از آنچه در چند سال گذشته مشاهده کرده ایم، ایده پایداری بلندمدت در صنعت فناوری اطلاعات جا افتاده است. با توجه به این واقعیت که مراکز داده عمدتاً برق مصرف می‌کنند و گرما تولید می‌کنند، خوب است که متوجه شویم تمرکز صنعت فناوری اطلاعات فراتر از چالش‌های اساسی رشد فن‌آوری رفته است تا حداقل در دنیایی که در حال شروع نمایش است، به فکر بهبود کارایی و سبکی قدم گذاشتن باشد. سن آن اصول مدیریت آگاهانه محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) در حال شروع به ثمر نشستن در صرفه جویی در هزینه های عملیاتی و همچنین افزایش حسن نیت برای کارکنان و جوامع است.
امیدواریم این تنها آغاز باشد زیرا چالش‌های به حداقل رساندن گازهای گلخانه‌ای و افزایش دسترسی به انرژی‌های تجدیدپذیر پیچیده و دائماً در حال تکامل هستند.
نگرانی اخیر در مصرف قابل توجه آب شیرین برای خنک کردن مراکز داده نهفته است، به ویژه در مناطقی که در حال حاضر در سرتاسر جهان دچار تنش آبی هستند. در حالی که خنک‌سازی مبتنی بر تبخیر می‌تواند انرژی بسیار کارآمدی داشته باشد و توسط تعدادی از امکانات فوق مقیاس پذیرفته شده است، همچنین می‌تواند آب شیرینی را که ما مدت‌ها به آن بدیهی می‌دانستیم بسیار هدر دهد. ما امیدواریم که آگاهی روزافزونی در مورد نیاز به حفاظت از آب شیرین در سراسر جهان وجود داشته باشد و بهره وری آب به یک عامل رایج در محاسبات ESG صنعت مرکز داده تبدیل شود.